NE555 Introduction, structure interne, mode de fonctionnement, applications

Le NE555 est un minuteur de circuit intégré monolithique capable de produire divers types de signaux de synchronisation.Il est largement utilisé dans les horloges électroniques, la gestion de l'alimentation, les calculatrices, les écrans LED et d'autres dispositifs électroniques sur divers champs.Cet article vise à fournir des informations détaillées sur le NE555, y compris ses antécédents, sa conception, sa structure interne, ses descriptions de broches, les modes et principes opérationnels et les applications, pour vous aider à mieux utiliser cette puce.

Le NE555 est l'un des modèles de la série 555 Timer IC.Les fonctions PIN et les applications de cette série sont mutuellement compatibles, mais différents modèles de puces peuvent varier en termes de prix, de stabilité, de performances d'économie d'énergie et de fréquence d'oscillation.

Le 555 Timer IC est un composant multifonctionnel omniprésent dans les circuits de synchronisation, ne nécessitant qu'un nombre minimal de résistances et de condensateurs pour générer les différents signaux d'impulsion essentiels pour les produits électroniques numériques.L'utilisation principale du NE555 réside dans sa capacité à former un circuit de base dans le temps avec une minuterie interne, fournissant ainsi des impulsions de synchronisation précises pour d'autres circuits.

Il a deux types d'emballage principaux: le DIP (double package en ligne) avec une configuration à 8 broches qui peut être directement insérée, et le package SOP-8 plus compact, adapté aux applications spatiales.

Alternatives et options équivalentes:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

Le 555 Timer IC a été conçu par Hans R. Camenzind en 1971 pour la signature (acquis plus tard par Philips), avec 25 transistors, 2 diodes et 15 résistances, tous accessibles via un package Dip-8 à 8 broches.Cette conception fondamentale a engendré divers dérivés, y compris le 556 (avec deux 555 minuteries dans un ensemble Dip-14) ainsi que les modèles 558 et 559.

Le NE555 fonctionne dans une plage de température de 0 ° C à 70 ° C, au service du marché général, tandis que son homologue de qualité militaire, le SE555, est conçu pour résister à des températures extrêmes de -55 ° C à 125 ° C.Les options d'emballage pour le 555 Timer IC reflètent sa polyvalence et sa gamme d'applications, offrant des boîtes de résine époxy (V) à haute fiabilité (indiquées par le suffixe T) et à faible coût de résine époxy (V), ainsi les étiquettes complètes NE555V, NE555T, SE555V et SE555T.On pense que la convention de dénomination de "555" provient de ses résistances internes de 5kΩ, bien que Camenzind lui ait réfuté, clarifiant que la sélection du nom "555" était arbitraire.

Dans la poursuite de l'efficacité énergétique, la série 555 comprend des modèles de faible puissance comme le 7555 et le TLC555 à base de CMOS, qui offrent une consommation d'énergie plus faible par rapport aux modèles standard.Comme le prétend les fabricants, le modèle 7555 ne nécessite pas de condensateur de contournement entre la broche de commande et le sol ni un condensateur de découplage entre l'alimentation électrique et le sol pour éliminer le bruit, visant un progrès de conception qui réduit la complexité et améliore les performances.

Le NE555 est un circuit intégré classique.Sa structure de circuit interne se compose de trois unités opérationnelles clés: un comparateur de tension avec une étape de sortie, divers comparateurs et une bascule RS.Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée du circuit interne du NE555:

1. Comparateur de tension: le NE555 comprend un comparateur de tension en interne, utilisé pour vérifier la tension d'alimentation et reliant de manière transparente sa sortie à la bascule RS pour assurer une surveillance de tension précise.

2. Étape de sortie: connecté à la bascule RS, l'étape de sortie gère principalement l'état de la broche de sortie (broche 3).L'architecture de sortie du NE555 est une conception à drain ouvert, incapable de transmettre indépendamment des signaux de haut niveau et de nécessiter une résistance de traction externe pour amener la broche de sortie à un état élevé lorsqu'un signal de haut niveau est nécessaire.

3. Comparateurs: Dans le NE555, deux comparateurs se distinguent: le comparateur de seuil et le comparateur de déclencheurs, associés aux broches 6 (thr) et 2 (trig), respectivement.

(1) À mesure que la tension sur la broche seuil (broche 6) augmente, le comparateur de seuil élève sa sortie à un signal de haut niveau.Si la tension de seuil dépasse la tension de déclenchement, la sortie du comparateur change en conséquence.

(2) Lorsque la tension sur la broche de déclencheur (broche 2) diminue, le comparateur de déclencheur réduit sa sortie à un signal de bas niveau.Des changements de sortie se produisent lorsque la tension de déclenchement tombe en dessous de la tension de seuil.

4. RS Flip-Flop: Le NE555 comprend une bascule RS en interne, utilisée pour stocker l'état de la broche de sortie (broche 3).Les entrées de la bascule RS sont contrôlées par les sorties du comparateur de seuil et du comparateur de déclenchement.

(1) L'entrée R provient de la sortie du comparateur de seuil, supervisant le mécanisme de réinitialisation de la bascule RS.

(2) L'entrée S provient de la sortie du comparateur de déclenchement, gérant la configuration de la bascule RS.

L'aperçu de l'analyse du circuit interne du NE555 met en évidence sa conception complexe, lui permettant de réaliser de manière fiable son rôle de solution de synchronisation polyvalente.

La minuterie NE555 est un composant polyvalent de la conception électronique, fonctionnant en trois modes principaux, chacun adapté à des fonctions de circuit spécifiques:

1. Mode astable: cette configuration est caractérisée par son instabilité inhérente, oscillant indéfiniment sans entrer dans un état stable.Il est largement utilisé dans les applications nécessitant des signaux répétitifs, tels que des clignotements, des générateurs audio, des générateurs d'impulsions et des circuits de synchronisation, pour faciliter l'oscillation de sortie continue.

2. Mode bistable: reflétant la stabilité d'une kickstand de vélo, qu'elle soit augmentée ou abaissée, ce mode maintient la stabilité dans deux états différents, en transition uniquement avec une intervention externe.Connu sous le nom de Bistable en raison de ses deux conditions stables, il permet au NE555 d'agir comme un interrupteur à bascule, répondant aux entrées externes pour modifier son état.

3. Mode monosable: similaire à une porte équipée d'un plus proche, il reste solidement fermé jusqu'à ouverte de force.Dans ce mode, le NE555 se stabilise dans un seul état, activé uniquement par un déclencheur externe et retournant automatiquement à son état d'origine après la suppression du déclencheur.Cette opération monosable convient aux applications nécessitant un seul signal de sortie de synchronisation, telles que les minuteries, les commutateurs tactiles et les compteurs de capacité.

Lorsque la tension d'alimentation VCC est lancée, le circuit commence à fonctionner, ce qui a incité le condensateur C à commencer à charger immédiatement.Une fois que la tension à travers le condensateur C atteint les deux tiers de VCC, la sortie du comparateur interne devient élevée, passant la sortie hors de la sortie de faible à haut.Par la suite, une diminution de la tension des condensateurs à un tiers de VCC déclenche le comparateur interne pour revenir à sa sortie en basse, ce qui fait passer la sortie hors de haut en bas.Par la suite, le condensateur C reprend la charge, propulsant le circuit dans un nouveau cycle d'exploitation.

Le temps de période t (en secondes) est déterminé par les valeurs du condensateur externe C et de deux résistances externes R1 et R2, avec la formule: T = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. Le cycle de service D, représentantLa proportion de la durée de haut niveau de l'onde carrée sur tout le cycle est calculée comme suit: d = (r1 + r2) / (r1 + 2 × r2).Par conséquent, en affinant les valeurs du condensateur C et des résistances R1 et R2, la période et le cycle de service de la forme d'onde d'onde carrée peuvent être modifiés.

Fondamentalement, le principe d'exploitation du NE555 tourne autour de la construction d'un circuit de synchronisation.En ajustant les valeurs des condensateurs et résistances externes, la période et le cycle de service peuvent être contrôlés, facilitant la génération des formes d'onde d'impulsion souhaitées.

1. NE555 Infrarouge Control Delay Light:

Les ménages modernes sont généralement équipés de télécommandes infrarouges, et nous pouvons utiliser ces télécommandes existantes pour contrôler les feux de retard infrarouges télécommandés.Dans cette configuration, "H" représente le récepteur infrarouge intégré et "C1" agit comme un condensateur de filtrage.Le signal de la télécommande, après avoir été filtré par C1, génère une impulsion négative, déclenchant le circuit monostable du NE555 pour activer.

2. NE555 Alarme à eau bouillante:

Ce système d'alarme conçoit ingénieusement un circuit de commande de température, un oscillateur à basse fréquence et un oscillateur à haute fréquence.Le contrôle de la température est obtenu en combinant RP, RT et VT1.L'oscillation à basse fréquence implique IC1, R2, R3 et C1, où VT1 affecte sa broche de réinitialisation (broche 4).Simultanément, l'oscillateur à haute fréquence composé d'IC1, R4, R5 et C2 est modulé par IC1.Lorsque la température prédéfinie est atteinte, la résistance de RT diminue, ce qui fait que VT1 cesse de fonctionner.Par conséquent, IC1 oscille, émettant des impulsions à basse fréquence qui modulent l'oscillateur à haute fréquence dans IC2, produisant ainsi une alarme sonore.

3. Commutateur de synchronisation activé par le NE555:

La configuration ci-dessus est un circuit monostable, où IC1 (minuterie NE555) dans des conditions normales voit le condensateur C1 complètement déchargé via la broche 7 de NE555, ce qui entraîne une sortie faible à la broche 3, en gardant le relais (KS) et une lampe connectée.Un simple contact sur la plaque métallique "P" peut activer la lampe, en utilisant la tension de signal parasite du corps humain transmis à la broche de déclenchement NE555 à travers C2, renversant la sortie en haut.Cette opération active le relais (KS) et s'allume.Dans le même temps, la minuterie démarre car R1 charge C1, avec la durée de synchronisation définie par T1 = 1,1r1 * C1, à peu près équivalent à quatre minutes, en fonction des valeurs de composants fournies.Les options de diode pour D1 incluent les modèles 1N4148 ou 1N4001.

1. Circuit de temporisation NE555 de base

Ce circuit de base mais largement utilisé, composé de la puce NE555 avec des résistances et des condensateurs, génère commodément des signaux de synchronisation au niveau de la milliseconde, tels que des impulsions et des ondes carrées.Son caractéristique réside dans sa simplicité et sa précision, créant facilement des signaux de synchronisation précis.

2. Circuit monostable NE555

Capable de générer un seul signal d'impulsion, cette configuration est construite autour du NE555 avec diverses résistances et condensateurs.En modifiant ces composants, la largeur d'impulsion et le temps de retard peuvent être ajustés, ce qui en fait un choix idéal pour créer des signaux de déclenchement et de synchronisation.Le circuit est caractérisé par sa capacité à produire un seul signal d'impulsion, avec une largeur d'impulsion réglable et un temps de retard.

3. Circuit bistable NE555

Ce circuit implémente une fonction de bascule logique, permettant la modification de la synchronisation et de la tension de seuil de déclenchement par le réglage des résistances et des condensateurs, couramment utilisés pour les tongs logiques et les applications de comparaison de tension.

4. Circuit de générateur d'ondes carrés NE555

Conçu pour produire des signaux d'onde carrée, en ajustant les résistances et les condensateurs dans ce circuit modifie sa fréquence et son cycle de service.Principalement utilisé pour générer des signaux numériques et de modulation, sa capacité à personnaliser la fréquence et le cycle de service des ondes carrées le rend adapté à de nombreuses tâches numériques et de modulation.

5. Circuit multivibrateur ASTABLE NE555

Composé de deux puces NE555 et de résistances et condensateurs supplémentaires, ce circuit génère des signaux d'onde rectangulaires réglables.La fréquence et le cycle de service peuvent être affinés, ce qui le rend adapté à la production de signaux audio ou de modulation.Le circuit se caractérise par sa capacité à fournir des ondes rectangulaires avec une fréquence et un cycle de service personnalisables.

1. Quelle est la fonction du NE555?

Le SE 555 Timer IC fonctionne dans une plage de température de -55 ° C à 125 ° C, tandis que l'IC NE 555 est utilisé dans une plage de température de 0 ° C à 70 ° C.Il a une large gamme d'applications dans le domaine de l'électronique, telles que les minuteries, les retards, la génération d'impulsions, les oscillateurs, etc.

2. Les NE555 et IC 555 sont-ils les mêmes?

Oui, le Timer IC NE555 et le 555 Timer IC sont les mêmes.NE555 est le numéro de pièce de la minuterie IC.Généralement, le NE555 IC est appelé le 555 Timer IC.

3. Quel est le principe de fonctionnement du NE555?

En connectant le signal d'entrée de réinitialisation à la broche de réinitialisation et au signal d'entrée de définition à la broche TR, la minuterie 555 peut agir comme un verrou SR efficace de bas niveau (bien que sans une sortie Q inverse).Par conséquent, la tir momentanément Set Low peut agir comme un "set" et basculer la sortie à un état élevé (VCC).